风机安全保护系统华锐.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第1页,第2页,第3页,华锐风电一直坚持“安全第一、预防为主”标准，将利于安全生产作为宗旨之一贯通于产品设计全部过程。风电机组设计是在安全、可靠、高效前提下进行，所以，只要风力发电机组安装、维护及运行遵照华锐风电各相关手册要求来进行，就不会出现设备安全问题。,第4页,人员要求,在风力发电机组中进行有关工作人员必须符合风力发电场安全规程中风电场工作人员基本要求，并得到切实可行保护。,只有读过并了解说明书要求，而且由制造商指定、经过培训专业人员，才可以进行风力发电机组安装运行及维护工作。专业人员是指基于其接收技术培训、知识和经验以及对有关规定了解，能够完成交给他工作并能意识到可能发生危险人员。,高于地面工作必须由经过塔筒攀爬训练人员进行。,正在接收培训人员对风力发电机组进行任何工作，必须由一位有经验人员持续监督。,第5页,安全注意事项,标准上，必须最少有两人同时进入风力发电机组工作。,工作人员除了对机组设备了解外，还必须具备以下知识：,了解可能存在危险、危险后果及预防办法,在危险情况下对风力发电机组采取何种安全办法,能够正确使用防护设备,能够正确使用安全设备,熟知风电机组操作步骤及要求,熟知与风力发电机组相关故障及其处理方法,熟悉正确使用工具方法,第6页,安全必备设备,在对风力发电机组进行工作之前，每个工作人员必须了解以下设备使用说明。攀登塔筒工作人员必须使用合格安全带、攀登用安全辅助设备或者适合安全设施。假如风力发电机组位于近水地点，应穿救生衣。攀登塔筒并进入机组时应穿戴以下用具：,1.,安全带及相关装备，如安全钢丝绳、快速挂钩；,安全带用肩带、胸带，肚带和腿带系在人员身体和两条腿上；,2.,在风力发电机组内部工作时，要戴上有锁紧带安全帽,3.,防护服能够预防受伤和油污；,4.,手套能够预防手受伤和油污；,5.,橡胶底防护鞋；,6.,耳塞，预防大风和设备噪声影响；,7.,手电筒，应急时使用,8.,护目镜，特殊工作时需要,9.,在室外低温条件下，要穿保暖衣服。,第7页,在运行风力发电机组时，应恪守有效健康卫生规范、劳动安全规程、事故防范要求、防火及环境保护规范。风力发电机组工作人员必须熟悉这些要求。,在对风力发电机组执行任何操作之前，必须通知负责风力发电机组控制人员该风力发电机组准确位置和将要执行操作或者工作内容。,在开始工作之前，操作员必须知道当地紧急事件处理电话号码以备紧急情况下要用到。,在风力发电机组上工作必须小心慎重，执行任何操作时，在风力发电机组组内必须最少有两个人。,工作人员必须备有抢救箱和通讯设备。,开始任何工作之前，必须确保工作人员和安全及防护设备符合要求。,假如风力发电机组工作状态有异常改变，必须马上切断电源，确保安全后再重新开启。,第8页,机械危险,身体部分有被卷入危险！,以下移动部件有卷入身体部分造成伤害危险。,风轮与齿轮箱连接处,联轴器和制动器,叶片变桨驱动器,偏航驱动器,工作人员必须将长发扎起，禁止衣服涣散或佩带饰物，以防止卷入危险。,风力发电机组内使用材料和润滑剂可能含有侵蚀性，应防止接触到皮肤或者衣服,第9页,第10页,注意事项,当风力发电机组处于运行状态时，假如要检验齿轮箱噪声等级、机械部件和发电机时，只可进入机舱。,因为机舱布局及空间狭小原因，在机舱内移动时必须尤其小心以防倒地。,未经授权人员在任何情况下都不可去掉电气或者旋转元件外罩。在风力发电机组组中工作时，注意不要让绳索接触到转动着轴上。,发觉机舱及轮毂内油污渍必须马上去除，以免发生危险。,第11页,电气保护,打开开关柜和对任何带电部件工作前，风力发电机组组必须处于断电状态。为此风力发电机组上符合,IEC,要求主电源开关和控制系统电源开关将被断开。必须确保恪守以下,六项安全要求，实现断电。,1,切断风力发电机组电源！,2,上锁预防意外开启，在开关柜上要有禁止重新开启警示标识。,3,检验是否断电。,4,检验接地和是否存在短路。,5,盖上或隔离临近带电元件。,6.,不良连接和损坏电缆要马上拆除,第12页,油液造成危险,油液是一个在长时间接触皮肤后会造成过敏反应化学物质。接触眼睛可能会造成失明！,系统在工作时，油液可能会加热至约,90,，防止接触到灼热油液，并注意不要吸入热油蒸气。,在开始检验维护及修理工作前，要使油液充分冷却。,油液假如泄露会造成很严重环境危害，而且会有滑倒危险。工作结束后必须将设备表面液压油擦拭洁净，这是非常主要。,第13页,第14页,安全设备功效以下,编号 安全设备 数量 功效,27,止动螺栓,2,固定吊车,28,吊车操作装置上紧急停顿按钮,1,马上停顿吊车并切断电流,29,紧急停顿开关,4,使风力发电机组组停机并切断电流,30,保护罩,1,预防进入偏航齿圈,31,保护罩,1,预防进入制动连轴器,32,叶轮锁,2,锁定风轮,33,带有踢脚板和活门平台,2,预防站在下方人员被掉落物体砸伤,34,防坠夹,2,预防攀爬人员掉落,无图 紧急下降辅助装置,1,在紧急情况下从机舱中逃出,第15页,*,16,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第16页,第17页,Control,通讯回路,第18页,Control,控制面板,优点,只有一个接口,位于控制柜,NCC310,柜门,连接到,PLC,位于控制柜,TBC100,柜门,连接到,塔基主,PLC,不需要额外操作软件,简单、使用、可靠,第19页,Control,控制面板,能够操作对象：,风机开启、停顿,变桨开启、停顿,刹车开启、停顿,变频器相关操作,偏航操作,油冷系统操作,水冷系统操作,加热系统操作,第20页,Control,控制面板,能够查看参数信息,风机所处状态,比如：运行、停机、故障,查看即时故障信息,比如：故障代码、简单描述,各个设备即时参数,比如：温度、电压、角度,各个设备所处状态,比如：开启、停顿,信息统计,比如：发电量、发电时间、耗电量,第21页,Control,控制面板,登陆操作面板，先按“登陆”按钮，然后在数字小键盘处输入密码,0-8-1-5,。,机舱面板操作优先级要比塔基面板操作优先级高，所以当登陆机舱面板操,作时，在塔基则不能登陆。,退出登陆时，先按“登陆”按钮，然后按方向导航键中确实定按钮,第22页,*,23,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第23页,偏航,第24页,偏航系统,偏航系统功效是什么,?,在安装时配合叶轮吊装,调整机舱方向，最大程度吸收风能,组成,风速风向仪,偏航变频器,偏航电机,旋转编码器,第25页,工作概况,SL1500,风力发电机组当前使用是超声波风速风向测试仪。,风速仪能够测量风速、风向、和外界温度。,经过防雷模块、串行通讯数据线传给,PLC,。,经过对风向测试，确定风力发电机组与正风向之间夹角。,经过对风速检测，从而限制风力发电机组工作状态,第26页,工作原理,第27页,*,28,偏航变频器,偏航变频器与,PLC,连接，,PLC,经过,CAN,总线与偏航变频器通讯。,偏航变频器内部有独立程序。,PLC,内对偏航变频器有设置程序。,偏航变频器需要,380VAC,，经过,PLC,程序要求，控制偏航电机动作。,第28页,*,29,旋转编码器,旋转编码器主要执行两个任务,第一，检测机舱偏航超出工作位置。,第二，计算偏航旋转角度。,第29页,*,30,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第30页,*,31,Brake,第31页,*,32,为何我们需要制动器,?,应用于以下情况：,过速,紧急停机,风机进行维护时,为了锁上叶轮锁,Brake,主要功效,第32页,*,33,Brake,传感器,刹车压力传感器,刹车调整传感器,刹车打开反馈,刹车调整反馈,刹车警告传感器,刹车片磨损报警,第33页,*,34,Brake,第34页,*,35,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第35页,*,36,Oil Cooling,第36页,*,37,Oil,标准,油冷目标是什么,?,为齿轮箱润滑,冷却齿轮油,组成,齿轮箱,油冷泵、过滤器、温度传感器,油冷风扇,工作情况,到齿轮箱润滑和冷却系统分两套回路,由参数设定而决定油路,第37页,*,38,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第38页,*,39,Water,第39页,*,40,Water,为何要有水冷系统？,对发电机、变频器、机柜进行冷却。,组成,水泵、温度感应模块,没有风扇冷却器,没有过滤器,传感器：冷水温度、热水温度、水压力,第40页,*,41,第41页,*,42,水管分布,第42页,*,43,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第43页,*,44,Converter,第44页,*,45,SL1500,中变频器功效介绍,变频器含有以下特点：,系统元件按使用寿命设计。系统可在恒定转矩下工作，突变转矩和作用在机械部件上协力被有效地减到最小，所以使用寿命更长。,变频器能够经过控制柜上按钮、PC机或者自动控制系统来操作。,紧凑、体积小。,功率变频器内部经过位于柜侧空气水换热器进行冷却。另外在功率变频器内有一套专门冷却功率半导体空气水换热器。有效散热、预防变频器温度过高，保护器件和系统。,第45页,*,46,SL1500,中变频器功效介绍,功率变频器,发电机力矩控制,功率因数调整,发电机同时,速度监视,Crowbar,触发,控制,DC,母线,预充电,线路滤波同时处理,电网监视,第46页,*,47,变速恒频发电机组含有以下优点：,双馈异步发电机只处理转差能量就能够控制电机力矩和无功功率，变频器最大容量仅为总机组容量,1/3,左右,降低了变频器造价。在最大输出功率时，转子和定子共发出,1.5MW,电能。降低控制系统成本、降低系统损耗，提升效率。,功率因数可调，发电机组含有没有功功率控制能力，功率因数可恒为,1,。依据需要，在额定电压下，功率因数在容性,0.95,，感性,0.9,5,可调。,低风速时能够依据风速改变，在运行中保持最正确叶尖速比以取得最大风能；高风速时储存或释放风能量，提升传动系统柔性，使功率输出愈加平稳。,先进双,PWM,变频器，实现四象限运行。,变速恒频技术大幅延长了关键部件使用寿命，同时显著提升发电量。,第47页,采取双馈异步发电机（,DFIG,）,只在发电机转子侧使用相当于发电机容量,1/3,变频器,风机转速随风速改变得到最优控制,消除紊流对机器和设备影响，大幅提升关键部件寿命,采取,IGBT,变频器，可调整发电机输出功率因数,系统损耗小，发电量高,并网时冲击小，适合弱电网,作用与工作原理,第48页,编码器,编码器轴与发电机主轴必须绝缘；,编码器壳体与发电机壳体必须绝缘；,4.,发电机附件,第49页,集电环单元操作和维护,集电环单元是专为风力发电设备发电机开发。共,4,个集电环。其中第,4,个为接地集电环，以实现轴接地。允许极限值是：,最大转速：,2400rpm(,每分钟转数,),最大检验电压：,5kv,最大连续电流负荷：,500A,最高冷剂温度：,50,集电环系统维护周期为六个月，每六个月打开盖板和底板，吹静碳粉并把碳刷取出来检验其磨擦面。,5.,运输、贮存及维护,第50页,*,51,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第51页,*,52,Pitch,主要功效,为何要有变桨系统？,在风速小于目标风速时，经过调整叶片角度，来得到最正确发电功率。,当风速大于目标风速时，变桨系统调整叶片角度，控制风机速度和功率维持在一个最优水平。,当安全链断开时候，把叶片转到顺桨位置（安全运行），把风轮当成一个空气动力学刹车来使用。,利用风和叶轮相互作用，减小摆动从而将机械负载最小化。,变桨系统是怎样实现？,PLC,发出命令,电气变桨系统，,3,个由变频器控制变桨伺服电机间接变速装置。,机舱内电池系统。,第52页,*,53,结构：,变桨制动器,轮毂,轮毂变桨控制柜,变桨限位撞块,变桨靠近开关,缓冲器,极限工作位置开关,极限工作位置撞块,轮毂罩,分隔壁,导流帽,变桨控制原理与功效,第53页,*,54,滑环系统,每个叶片一个配置,-,变桨机柜,-,变桨驱动,(,齿轮箱,补助马达间接变速 装置,编码器，飞轮单元，刹车,),-,靠近传感器,-,工作位置开关,变桨机柜包含,-,变桨变频器,刹车断路器,-,总开关,230VAC,工组插头,-,机柜加热器,-,继电器,Pitch,第54页,*,55,与其它类型风力发电机组相比，降低了元件数量。,刹车系统有完整空气动力学故障保护。,轮毂内没有电池。,Pitch,第55页,*,56,变桨用变频器为伺服系统。,硬件上，变桨用变频器采取了一公共整流，三个变桨变频器经过逆变控制电机。,软件上，变桨用变频器采取矢量控制，并进行位置控制，从而对桨叶角度进行快速、准确调整。,Pitch,第56页,*,57,两个独立刹车系统：电气机械,Pitch,第57页,*,58,Pitch,电缆固定,第58页,*,59,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第59页,*,60,Battery,为何要电池单元？,确保在电网短时间掉电时候风机能够正常运行,在掉电后，变桨系统能够安全停机,掉电后，为控制系统提供,24V,电源,第60页,*,61,Battery,第61页,*,62,Battery,第62页,*,63,用途,电池经过整流桥连接到普通直流电源供电单元，确保变桨系统供电不会中止。,风机在自动运行时，首先要检验电池系统是否正常,。,Battery,第63页,*,64,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第64页,*,65,Safety Chain,安全链目标是什么？,保护风机,GL,证书一部分,保护风机最终一道防线,注意：,必须检测,决不允许修改,错误是很严重,第65页,*,66,Safety Chain,24VDC,供电,熔丝，急停,发电机超速,振动开关,看门狗,制动器位置,工作位置,变桨驱动,存放继电器,轮糓超速,三个叶片故障,制动器打开,制动器关闭,第66页,*,67,Safety Chain,第67页,*,68,主要内容,电控部分主要由以下几个方面组成：,Training 1500 Control,Training 1500 Yaw,Training 1500 Brake,Training 1500 Oil,Training 1500 Water,Training 1500 Converter,Training 1500 pitch,Training 1500 Battery,Training 1500 Safety Chain,Training 1500 Other,第68页,*,69,Others,防雷保护,第69页,*,70,实现,一些导体在闭合外表面内磁场为零。,每个防雷导体到地和闪电连接都要最少有两条平行路径。,避雷导线越短越好。,避雷装置定位要尽可能与要保护系统元件靠近。,保护系统,全部金属部分通常都导电。,在旋转部件和非旋转部件能量转化时，会有放电间隙。需要单独电刷或者电爪。,保护轴承。,为每一个可能遭受损坏元件提供雷击保护。,Others,防雷保护,第70页,*,71,转换,放电间隙,电刷,假如缺乏话，会怎么样？,电气损坏,轴承损坏,Others,防雷保护,第71页,*,72,消防,第72页,*,73,消防,第73页,*,74,谢谢,第74页,